生化分子質譜與光譜學實驗室
Laboratory for Mass Spectrometric and Spectroscopic
Studies of Biomolecules
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生化分子質譜與光譜學實驗室 |
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飛行時間質譜術(time-of-flight mass spectrometry, TOFMS)
質譜儀是什麼?
質譜儀是用來測量原子或分子質量的儀器，是一個高真空系統，其內裝有下列主要元件:
(1)使樣品氣化的裝置，常利用電阻加熱、電壓噴灑(electrospray)、雷射揮發(laser
vaporization)等方法，(2)游離源，常利用電子鎗、真空紫外光、雷射等，(3)質量分析法，可利用加速電場、磁場、飛行時間、四極質量過濾等，(4)離子偵測器，可使用電子倍增管、微通道片(microchannel
plate, MCP) 等。
飛行時間質譜術是什麼?
飛行時間質譜術是利用飛行時間質譜儀來鑑定原子或分子的技術。當中性的原子或分子在靜電場中瞬間被游離時，即成為具有動能的離子，這些離子被加速飛行經過大約一米的零電場導管到達粒子偵測器。由於飛行距離(L)是已知的定數，精確記錄的離子飛行時間(t)，即可得到離子的速度(v = L/t)。而離子的動能E也是已知的定數，從E
= (1/2)mv2即可得到離子的質量。簡單地說，測得的離子飛行時間即可得到原子或分子的質量。
如何自製飛行時間質譜儀?
若知道方法，飛行時間質譜儀是很容易製造的，本實驗室的質譜儀即是自行設計並組裝的，部分說明已經敘述於先前發表的期刊，”Determination of laser beam waist using photoionization time-of-flight mass spectrometer,
C.R.C. Wang, C.C. Hsu, W.Y. Liu, W.C. Tsai, and W.B. Tzeng, Rev. Sci. Instrum. 65,
2776-2780 (1994)”，在此僅作簡短介紹。飛行時間鏡組依距離圓錐狀撇取器由近至遠的電極片分別為U1、U2、U3;此三片電極板各片間距為1
cm，中央孔徑為13 mm且均覆蓋一層鎳網(Ni mesh)使中央孔為一均勻電場。U1、U2的電壓分別由兩具電源供應器(Standford
Research System Inc. Model PS350)所提供，通常U1的電壓高於U2而U3則為零電位，因此U1和U2間形成一加速區，而U2和U3間形成第二個加速區，故這三組鏡片就稱為二階段飛行時間鏡組(two
stage time-of-flight lens)。
在U1、U2、U3之後的U4、U5、U6稱為
einzel lens，作為聚焦離子之用;通常U4和U6接地(ground)，而U5加有電壓，這飛行時間鏡組和聚焦鏡的連接與支撐是由陶瓷棒(ceramic
rod)所串接而成，而整個鏡組則直接鎖於一個不銹鋼圓筒上，圓筒再套接於氣室壁上的鏡組基座。而這飛行時間鏡組和聚焦鏡是為飛行時間質譜儀的核心。欲知更詳細內容可與本研究小組聯絡。
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上次網頁修改日期:
2023/02/25
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